(57)【要約】【課題】シフトセレクト軸の軸方向長さを低減することができ、また、電動アクチュエータのハウジングにおけるシフトセレクト軸軸方向長さを低減することができる変速駆動装置を提供すること。【解決手段】シフトセレクト軸１５のラック部１２２外周の周方向一部分には、ピニオンギヤ３６と噛み合うためのラック歯が形成されたラック歯形成領域１３０が配置されている。ラック部１２２外周の非形成部分１３１には、第２すべり軸受１０２の円筒面からなる内周面１３３が面接触して摺接し、これにより、シフトセレクト軸１５が第２すべり軸受１０２によって支持される。【選択図】図６
2013007394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機駆動用のシフトセレクト軸と、前記シフトセレクト軸を駆動するための電動アクチュエータとを備え、前記シフトセレクト軸の軸方向移動に伴って変速機をセレクト駆動させるともに、前記シフトセレクト軸の回転に伴って前記変速機をシフト駆動させる変速駆動装置であって、
前記電動アクチュエータは、
電動モータと、
ピニオンギヤを有し、前記シフトセレクト軸の中心軸線と直交する方向に沿って延び、この中心軸線まわりに回転可能に設けられたピニオン軸を有し、前記電動モータの回転運動を、前記ピニオン軸の中心軸線まわりの回転に変換するためのセレクト変換機構と、
前記セレクト変換機構および前記シフトセレクト軸の先端部を収容するハウジングとを含み、
前記シフトセレクト軸が、当該シフトセレクト軸の途中部の所定部分外周における周方向一部分に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合うためのラック歯が形成されたラック歯形成領域を含み、
前記電動アクチュエータは、前記所定部分外周における前記ラック歯形成領域を除く部分に摺接して、前記シフトセレクト軸を、前記中心軸線を中心として回転可能に支持する支持部材とをさらに含み、
前記支持部材が、前記ハウジングに固定されている、変速駆動装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記所定部分外周における前記ラック歯形成領域を除く部分に面接触する摺接面を含み、
前記摺接面は、前記中心軸線を中心とする円筒面を有している、請求項１記載の変速駆動装置。
【請求項３】
前記支持部材は、固定手段を用いて前記ハウジングに固定されている、請求項１または２記載の変速駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速機を駆動するための変速駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マニュアルトランスミッションの変速が自動化された自動制御式マニュアルトランスミッション（Automated Manual Transmission）の変速装置が知られている。変速装置は、たとえば変速操作用のシフトセレクト軸を有する変速駆動装置を有している。このタイプの変速駆動装置では、シフトセレクト軸が回転されることにより変速機のシフト動作を行うことができ、また、シフトセレクト軸が軸方向移動されることにより、変速機のセレクト動作を行うことができる（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、ラック部を有するラック軸の外周に、ブッシュの位置を調整するためのガイドリングを外嵌する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３０６３７号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者は、前記のタイプの変速駆動装置として、電動モータの駆動力を、たとえばギヤ式の減速機構を介して増幅して出力する構成を検討している。具体的には、この電動アクチュエータでは、減速機構の出力を、ラック・アンド・ピニオン機構を介してシフトセレクト軸に与える構成になっている。
たとえば、図７に示すように、シフトセレクト軸２００の先端側の部分が、電動アクチュエータ２０１の略箱状のハウジング２０２内に収容されている。シフトセレクト軸２００の先端部よりも基端側の所定位置にはラック部２０３が形成されている。ラック部２０３では、周方向に延びるラック歯がラック部２０３の外周の全域に形成されている。このラック部２０３外周のラック歯は、ピニオン軸２０４のピニオンギヤ２１０と噛み合っている。ピニオン軸２０４を含むギヤ式の減速機構を介して、電動モータの回転駆動力がピニオン軸２０４に回転駆動力として伝達されている。ラック部２０３外周のラック歯とピニオンギヤ２１０との噛み合いにより、ピニオン軸２０４の回転駆動力がシフトセレクト軸２００の軸方向駆動力に変換される。
【０００６】
ハウジング２０２は、シフトセレクト軸２００の延びる方向と直交する側壁２０５と、この側壁２０５に設けられ、シフトセレクト軸２００の先端部を収容支持するための軸ホルダ２０６とを含む。軸ホルダ２０６は、側壁２０５から外方に膨出して形成されており、たとえば有底の略円筒状に形成されている。軸ホルダ２０６の内周面および底面によって、シフトセレクト軸２００の先端部を収容する円柱状の先端部収容溝２０７が区画されている。
【０００７】
先端部収容溝２０７の内周面には、円環状のすべり軸受２０８が内嵌固定されている。すべり軸受２０８は、シフトセレクト軸２００の先端部の外周を取り囲んで、当該先端部の外周を摺接支持している。シフトセレクト軸２００はすべり軸受２０８によって、その中心軸線２０９まわりに回転可能にかつ軸方向移動可能に支持されている。
このような構成では、シフトセレクト軸２００のラック部２０３よりも先端側の部分に、すべり軸受２０８による摺接部分を設ける必要がある。この摺接部分の軸方向の大きさは、すべり軸受２０８の軸方向長さそのものだけでなく、シフトセレクト軸２００の軸方向移動のストローク量を考慮する必要がある。そのため、シフトセレクト軸２００におけるラック部２０３よりも先端側の部分に多大な長さが必要になり、これにより、シフトセレクト軸２００が長くなるおそれがある。また、シフトセレクト軸２００の先端部を収容する軸ホルダ２０６が長くなり、そのためにハウジング２０２が大型化するおそれがある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、シフトセレクト軸の軸方向長さを低減することができ、また、電動アクチュエータのハウジングにおけるシフトセレクト軸軸方向長さを低減することができる変速駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、変速機（２）駆動用のシフトセレクト軸（１５）と、前記シフトセレクト軸を駆動するための電動アクチュエータ（２１）とを備え、前記シフトセレクト軸の軸方向移動に伴って変速機をセレクト駆動させるともに、前記シフトセレクト軸の回転に伴って前記変速機をシフト駆動させる変速駆動装置（３）であって、前記電動アクチュエータは、電動モータ（２３）と、ピニオンギヤ（３６）を有し、前記シフトセレクト軸の中心軸線（１７）と直交する方向に沿って延び、この中心軸線まわりに回転可能に設けられたピニオン軸（８２）を有し、前記電動モータの回転運動を、前記ピニオン軸の中心軸線まわりの回転に変換するためのセレクト変換機構（２５）と、前記セレクト変換機構および前記シフトセレクト軸の先端部を収容するハウジング（２２）とを含み、前記シフトセレクト軸が、当該シフトセレクト軸の途中部の所定部分外周における周方向一部分に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合うためのラック歯が形成されたラック歯形成領域（１３０）を含み、前記電動アクチュエータは、前記所定部分外周における前記ラック歯形成領域を除く部分（１３１）に摺接して、前記シフトセレクト軸を、前記中心軸線を中心として回転可能に支持する支持部材（１０２）とをさらに含み、前記支持部材が、前記ハウジングに固定されている、変速駆動装置である。
【００１０】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、シフトセレクト軸の所定部分外周には、周方向の一部のみにラック歯形成領域が配置されている。途中部外周におけるラック歯形成領域を除く部分には、ラック歯が形成されておらず、この部分を支持部材が摺接することにより、シフトセレクト軸が当該支持部材によって支持される。
【００１１】
シフト操作時のために要するシフトセレクト軸の回転角が３６０°（シフトセレクト軸一周分。）よりも著しく小さい場合、シフトセレクト軸におけるピニオン軸との噛み合い部分は、周方向の一部分に限られている。そのため、所定部分外周におけるピニオンギヤと噛み合う部分だけにラック歯を形成し、所定部分外周のそれ以外の部分に支持部材を摺接させるので、ラック歯形成領域とピニオンギヤとの噛み合いに悪影響を及ぼすことなく、シフトセレクト軸を支持することができる。
【００１２】
したがって、すべり軸受によって摺接される摺接部分が、シフトセレクト軸のラック歯形成領域よりも先端側にないので、シフトセレクト軸の軸方向長さを低減することができる。
また、電動アクチュエータのハウジングをすべり軸受を除いた構成にすることも可能であり、これにより、ハウジングのシフトセレクト軸の軸方向大きさを低減することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記支持部材は、前記所定部分外周における前記ラック歯形成領域を除く部分に面接触する摺接面（１３３）を含み、前記摺接面は、前記中心軸線を中心とする円筒面を有している、請求項１記載の変速駆動装置である。
この構成によれば、円筒面を有する摺接面で、所定部分外周に面接触する。そのため、安定的に、シフトセレクト軸を支持部材により支持することができる。
【００１４】
請求項３に記載のように、前記支持部材は、固定手段（１３５，１３７，１３８）を用いて前記ハウジングに固定されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の変速駆動装置が適用された変速装置の概略構成の分解斜視図である。
【図２】図１に示す電動アクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す電動アクチュエータの構成を示す断面図である。
【図４】図３の切断面線IV-IVで切断したときの断面図である。
【図５】図４に示す第２すべり軸受の構成を示す断面図である。
【図６】図４の切断面線VI-VIで切断したときの断面図である。
【図７】シフトセレクト軸の先端部の支持構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態の変速駆動装置３が適用された変速装置１の概略構成の分解斜視図である。変速装置１は、変速機２と、変速機２を変速駆動する変速駆動装置３とを備えている。
変速機２は、公知の常時かみ合い式の平行歯車式変速機であり、乗用車やトラックなどの車両に搭載される。変速機２は、ギヤハウジング７と、ギヤハウジング７内に収容される常時かみ合い式の平行歯車式変速機構（図示しない。）とを備えている。
【００１７】
変速駆動装置３は、変速機構にシフト動作またはセレクト動作を行わせるシフトセレクト軸１５と、シフトセレクト軸１５をシフト動作またはセレクト動作させるための共通の駆動源として用いられる電動アクチュエータ２１とを含む。
シフトセレクト軸１５の途中部には、ギヤハウジング７内に収容されるインターナルレバー１６の一端１６ａが固定されている。インターナルレバー１６は、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに、シフトセレクト軸１５と同伴回転する。シフトセレクト軸１５の先端部（図１に示す右奥部。）は、ギヤハウジング７外に突出している。
【００１８】
ギヤハウジング７内には、互いに平行に延びる複数のシフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが収容されている。各シフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃには、インターナルレバー１６の他端１６ｂと係合可能なシフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが固定されている。また、各シフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃには、クラッチスリーブ（図示しない。）と係合するシフトフォーク１１が設けられている（図１では、シフトロッド１０Ａに設けられたシフトフォーク１１のみを示す。）。
【００１９】
電動アクチュエータ２１により、シフトセレクト軸１５が、その軸方向Ｍ４に移動されると、インターナルレバー１６が軸方向Ｍ４に移動される。その結果、インターナルレバー１６の他端１６ｂが所要のシフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに係合し、これによりセレクト動作が達成される。
一方、電動アクチュエータ２１によりシフトセレクト軸１５がその中心軸線１７まわりに回転されると、インターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに揺動する。その結果、インターナルレバー１６と係合しているシフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが、シフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に移動し、これにより、シフト動作が達成される。なお、このシフト動作のために必要なシフトセレクト軸１５の回転角は３６０°（シフトセレクト軸１５一周分。）よりも著しく小さい（たとえば１２０°程度。）。
【００２０】
図２は、電動アクチュエータ２１の構成を示す斜視図である。図３は、電動アクチュエータ２１の構成を示す断面図である。図４は、図３の切断面線IV-IVで切断したときの断面図である。なお、図２では、シフトセレクト軸１５の図示を省略している。以下、図２〜図４を参照して、電動アクチュエータ２１の構成について説明する。
図３に示すように、電動アクチュエータ２１はハウジング２２を備えている。電動アクチュエータ２１は、ギヤハウジング７（図１参照。）の外表面または車両の所定箇所に固定されている。
【００２１】
電動アクチュエータ２１は、たとえばブラシレスモータからなる電動モータ２３と、電動モータ２３の回転トルクを、シフトセレクト軸１５を中心軸線１７まわりに回転させる力に変換するためのシフト変換機構２４と、電動モータ２３の回転トルクを、シフトセレクト軸１５をその軸方向Ｍ４（図３における紙面に直交する方向。）に移動させる力に変換するためのセレクト変換機構２５と、電動モータ２３の回転駆動力の伝達先を、シフト変換機構２４とセレクト変換機構２５との間で切り換えるため切換ユニット２６とを備えている。このうちシフト変換機構２４、セレクト変換機構２５および切換ユニット２６はハウジング２２内に収容されている。
【００２２】
ハウジング２２のモータ用開口部（図２に示す右奥側。図３に示す左側。）は、略板状の蓋２７によって閉塞されている。このハウジング２２および蓋２７は、それぞれたとえば鋳鉄やアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されており、蓋２７の外周がハウジング２２のモータ用開口部（図２に示す左側の開口部。）に嵌め合わされている。蓋２７にはその内面（図２に示す右面。）と外面（図２に示す左面。）とを貫通する円形の貫通孔２９が形成されている。また、蓋２７の外面には、電動モータ２３の本体ケーシングが固定されている。電動モータ２３は正逆回転可能に設けられており、この電動モータ２３としてたとえばブラシレスモータが採用されている。電動モータ２３は、その本体ケーシングがハウジング２２外に露出するように取り付けられている。電動モータ２３の出力軸４０は、シフトセレクト軸１５と、食い違い角が９０°の食い違い角の関係をなして配置されている。軸方向Ｍ４と直交する所定の方向（図３に示す左右方向。）に沿って延びている。出力軸４０は蓋２７の貫通孔２９を介してハウジング２２の内部に臨んでおり、切換ユニット２６に対向している。
【００２３】
ハウジング２２は、シフトセレクト軸１５における先端側（図１に示す右奥側。）の領域や、シフト変換機構２４の各構成部品を主に収容する略箱状の第１ハウジング２２Ａを含んでいる。図４に示すように、第１ハウジング２２Ａは有底箱状をなしており、底壁１１１と、底壁１１１の一端部（図４に示す上端部。）と、他端部（図４に示す下端部。）とからそれぞれ、互いに平行に立ち上がる一対の側壁１１２，１１３とを備えている。第１ハウジング２２Ａには、側壁１１２，１１３の先端部（図４に示す左端部。）などによって開口部１１５が形成されている。開口部１１５は平板状の蓋１１４によって閉塞されている。
【００２４】
図４に示すように、底壁１１１の内側の底面１１１Ａは、平坦面によって形成されている。底壁１１１には、シフトセレクト軸１５の途中部（後述するラック部１２２よりも基端寄り。）を支持するため軸ホルダ１１６が形成されている。軸ホルダ１１６は、底壁１１１と一体的に形成されており、底壁１１１の外壁面（底面１１１Ａとは反対側の面。）よりも外方に膨出してたとえば円柱状をなしている。底壁１１１および軸ホルダ１１６には、断面円形の挿通孔１０４が形成されている。挿通孔１０４は第１の軸ホルダ１１６および底壁１１１を、それらの厚み方向（図４に示す左右方向。底面１１１Ａと直交する方向）に貫通している。挿通孔１０４には、シフトセレクト軸１５が挿通されている。
【００２５】
挿通孔１０４の内周面には、第１すべり軸受１０１が内嵌固定されている。第１すべり軸受１０１は、挿通孔１０４に挿通されているシフトセレクト軸１５の途中部（後述するラック部１２２よりも基端寄り。）の外周を取り囲み、当該シフトセレクト軸１５の当該部分の外周を摺接支持している。
挿通孔１０４内における第１すべり軸受１０１の外側寄りの部分には、ごみや埃がハウジング２２内（第１ハウジング２２Ａ内。）に進入しないように、挿通孔１０４の内周面とシフトセレクト軸１５の外周面との間をシールするためのシール部材１０３が介装されている。
【００２６】
軸ホルダ１１６において、厚み方向（図４に示す左右方向。）に関しシール部材１０３と第１すべり軸受１０１との間には、ロックボール１０６が配設されている。具体的には、挿通孔１０４の内周壁と、軸ホルダ１１６の外周面とを貫通する貫通孔１０５内にロックボール１０６が収容されている。ロックボール１０６は、挿通孔１０４の中心軸線（すなわちシフトセレクト軸１５の中心軸線１７。）と直交する方向に延び、略円筒状をなすともに、当該方向に沿って移動可能に設けられている。ロックボール１０６の先端部は半球状をなしており、次に述べる係合溝１０７に係合する。
【００２７】
シフトセレクト軸１５の外周には、軸方向Ｍ４に間隔を空けて、周方向に延びる複数本（たとえば３本。）の係合溝１０７が形成されている。各係合溝１０７は全周にわたって設定されている。ロックボール１０６がその長手方向に移動することにより、先端部が挿通孔１０４の内周壁よりも中心軸線１７側（図４に示す下方。）に突出して、その先端部が係合溝１０７と係合して、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ４移動を阻止する。これにより、シフトセレクト軸１５は、軸方向Ｍ４への移動が阻止された状態で、一定力で保持される。
【００２８】
第１ハウジング２２Ａの側壁１１３の内面は、底面１１１Ａと直交する第１内壁面１１３Ａと、この第１内壁面１１３Ａと平行に延び、当該第１内壁面１１３Ａよりも外方に位置する第２内壁面１１３Ｂと、第１内壁面１１３Ａの軸方向Ｍ４の一端部（図４に示す左端部。）および第２内壁面１１３Ｂの軸方向Ｍ４の他端部（図４に示す右端部。）を接続し、蓋１１４の内壁面１１４Ａ（後述する。）に対向する平坦面からなる段部１１３Ｃとを備えている。第１内壁面１１３Ａ、段部１１３Ｃおよび第２内壁面１１３Ｂはこの順で連続している。段部１１３Ｃは、第１内壁面１１３Ａおよび第２内壁面１１３Ｂの双方と直交している。側壁１１３における、第１内壁面１１３Ａと直交する方向に関して第１内壁面１１３Ａと第２内壁面１１３Ｂとの間の部分には、一対のねじ孔１３７が形成されている。各ねじ孔１３７は、段部１１３Ｃに直交する方向に延び、かつ段部１１３Ｃに開口している。
【００２９】
図４に示すように、シフトセレクト軸１５における第１すべり軸受１０１が摺接する部分よりも先端側の部分には、雄スプライン１２１と、後述するピニオンギヤ３６が噛み合うラック部１２２（所定部分）とが、第１すべり軸受１０１が摺接する部分の側からこの順で形成されている。
ラック部１２２は軸方向に所定の長さを有している。ラック部１２２は、シフトセレクト軸１５の軸部１５Ａ（シフトセレクト軸１５のうち、ラック部１２２や雄スプライン１２１を除く部分）よりも大径の外殻円筒状をなしている。
【００３０】
ラック部１２２外周には、その周方向の一部（ラック部１２２全周の約１／３程度の領域。）に、ラック歯形成領域１３０が設けられている。ラック歯形成領域１３０では、ラック部１２２の軸方向Ｍ４の一端（図４に示す左端。）から他端（図４に示す右端。）にわたって、複数のラック歯がそれぞれ中心軸線１７に沿って互いに平行に延びている。ラック歯形成領域１３０が後述するピニオンギヤ３６と噛み合っている。
【００３１】
ラック部１２２外周におけるラック歯形成領域１３０を除く部分（すなわちラック部１２２全周の約２／３程度の領域。以下、「非形成部分」と言う。）１３１には、ラック歯は形成されておらず、非形成部分１３１は円筒面をなしている。この非形成部分１３１が、次に述べる第２すべり軸受１０２の内周面（摺接面）１３３によって摺接される。換言すると、シフトセレクト軸１５における、ハウジング２２（第１ハウジング２２Ａ）に収容される部分は、第１および第２すべり軸受１０１，１０２によって軸方向に間隔を空けて摺接支持されている。
【００３２】
図５は、第２すべり軸受１０２の構成を示す断面図である。図６は、図４の切断面線VI-VIで切断したときの断面図である。
図４および図５に示すように、第２すべり軸受１０２は、略半円筒のすべり軸受部（ドライブッシュ）１３２と、すべり軸受部１３２の軸方向一端（図４で示す左端。図５で示す左手前側の端部。）の各部から軸径方向外方に張り出す薄肉板状のフランジ部１３４とを備えている。すべり軸受部１３２とフランジ部１３４とは互いに一体に形成されており、たとえば、鋼裏金と銅−錫合金との多孔質の焼結体の外周面に、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）と特殊添加剤との混合剤を塗布することにより形成されている。フランジ部１３４には一対のねじ挿通孔１３５（図５参照。）が互いに間隔を空けて貫通形成されている。
【００３３】
図５および図６に示すように、すべり軸受部１３２は、たとえば、断面形状が全円の約１／３程度の円弧状をなしている。すべり軸受部１３２の内周面１３３は、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７を中心とする円筒面を有している。すべり軸受部１３２の内周面１３３は、ラック部１２２外周の非形成部分１３１に面接触して、この非形成部分１３１に摺接している。
【００３４】
第１内壁面１１３Ａには収容溝１３６が形成されている。この収容溝１３６の内周は、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７を中心とし、すべり軸受部１３２の外周とほぼ同径を有する断面略半円形の円筒面に形成されている。収容溝１３６は段部１１３Ｃに連続している。第２すべり軸受１０２は、略半円筒状のすべり軸受部１３２が次に述べる収容溝１３６に収容された状態で側壁１１３に固定されている。
【００３５】
開口部１１５を開放した状態でシフトセレクト軸１５を中心軸線１７が挿通孔１０４の中心軸線に沿うように第１ハウジング２２Ａに取り付け、その後、作業者の手作業により、第１ハウジング２２Ａの側壁１１３の収容溝１３６と、シフトセレクト軸１５の外周との間に、第２すべり軸受１０２のすべり軸受部１３２を挿入する。そして、フランジ部１３４が段部１１３Ｃと当接するまで第２すべり軸受１０２が押し入れられた後、一対のボルト１３８のそれぞれを、対応するねじ挿通孔１３５を通して、段部１１３Ｃのねじ孔１３７にねじ込むことにより、ボルト１３８が側壁１１３にねじ締結されて、これにより、第２すべり軸受１０２の側壁１１３への固定が達成される。この実施形態では、ボルト１３８と、ねじ挿通孔１３５と、ねじ孔１３７とによって、第２すべり軸受１０２を側壁１１３に固定するための固定手段が構成されている。
【００３６】
図３に示すように、切換ユニット２６は、電動モータ２３の出力軸４０と同軸に連結された伝達軸４１と、伝達軸４１と同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第１ロータ４２と、伝達軸４１に同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第２ロータ４４と、第１ロータ４２と第２ロータ４４との間で伝達軸４１の連結先を切り換えるためのクラッチ機構３９とを備えている。
【００３７】
伝達軸４１は、電動モータ２３側に設けられた小径の主軸部４６と、主軸部４６の第１ロータ４２側の軸方向端部（図３に示す右端部。）に、主軸部４６と一体的に設けられ、主軸部４６よりも大径の大径部４７とを備えている。
第１ロータ４２は、伝達軸４１に対し電動モータ２３側と反対側に配置されている。
第１ロータ４２は、電動モータ２３側の軸方向端部（図３に示す左端部。）の外周から径方向外方に向けて張り出す第１アーマチュアハブ５４を備えている。第１アーマチュアハブ５４は大径部４７の電動モータ２３側と反対側の面（図３に示す右面。）に対向して配置されている。
【００３８】
第２ロータ４４は、伝達軸４１の大径部４７に対し第１ロータ４２と反対側、すなわち電動モータ２３側に配置されており、伝達軸４１の主軸部４６の周囲を取り囲んでいる。第２ロータ４４は、電動モータ２３側と反対側の軸方向端部（図３に示す右端部。）の外周から径方向外方に向けて張り出す第２アーマチュアハブ５５を備えている。第２アーマチュアハブ５５は大径部４７の電動モータ２３側の面（図３に示す左面。）に対向して配置されている。言い換えれば、第１ロータ４２（の第１アーマチュアハブ５４）および第２ロータ４４（の第２アーマチュアハブ５５）が、伝達軸４１の大径部４７を挟むように配置されている。
【００３９】
クラッチ機構３９は、第１ロータ４２と断続して、伝達軸４１と第１ロータ４２とを連結／解放するシフト用電磁クラッチ４３と、第２ロータ４４と断続して、伝達軸４１と第２ロータ４４とを連結／解放するセレクト用電磁クラッチ４５とを備えている。
シフト用電磁クラッチ４３は、第１フィールド４８と第１アーマチュア４９とを備えている。第１アーマチュア４９は、伝達軸４１の大径部４７の軸方向他方側の面（図３に示す右面。）に第１アーマチュアハブ５４の電動モータ２３側の面（図３に示す左面。）と微小間隔を隔てて配置されており、略円環板状をなしている。第１アーマチュア４９は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第１フィールド４８は、ヨーク内に第１電磁コイル５０を内蔵しており、ハウジング２２に固定されている。
【００４０】
セレクト用電磁クラッチ４５は、第２フィールド５１と、第２アーマチュア５２とを備えている。第２アーマチュア５２は、伝達軸４１の大径部４７の軸方向一方側の面（図３に示す左面。）に第２アーマチュアハブ５５の電動モータ２３と反対側の面（図３に示す右面。）と微小間隔を隔てて配置されており、略円環板状をなしている。第２アーマチュア５２は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第２フィールド５１はヨーク内に第２電磁コイル５３を内蔵しており、ハウジング２２に固定されている。第１フィールド４８および第２フィールド５１は、大径部４７、第１アーマチュアハブ５４および第２アーマチュアハブ５５を挟んで軸方向に沿って並置されている。
【００４１】
シフト用およびセレクト用電磁クラッチ４３，４５を駆動するためのクラッチ駆動回路（図示しない。）が接続されている。クラッチ駆動回路には、配線などを介して電源（たとえば２４Ｖ。図示しない。）から電圧供給（給電）されている。クラッチ駆動回路はリレー回路などを含む構成であり、クラッチ駆動回路は、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ４３，４５に対し、それぞれ個別に給電および給電停止を切換え可能に設けられている。なお、クラッチ駆動回路はシフト用およびセレクト用電磁クラッチ４３，４５の双方を駆動する構成に限られず、シフト用電磁クラッチ４３を駆動するためのクラッチ駆動回路と、セレクト用電磁クラッチ４５を駆動するためのクラッチ駆動回路とを個別に設けることもできる。
【００４２】
クラッチ駆動回路によるシフト用電磁クラッチ４３に対する給電により、第１電磁コイル５０に通電されると、その第１電磁コイル５０が励磁状態になり、第１電磁コイル５０を含む第１フィールド４８に電磁吸引力が発生する。そして、第１アーマチュア４９が第１フィールド４８に吸引されて第１フィールド４８に向けて変形し、第１アーマチュア４９が第１アーマチュアハブ５４と摩擦接触する。したがって、第１電磁コイル５０への通電により第１電磁コイル５０が第１ロータ４２に接続され、伝達軸４１が第１ロータ４２に連結される。そして、第１電磁コイル５０に対する電圧供給が停止され、第１電磁コイル５０に電流が流れなくなることにより、第１アーマチュア４９に対する吸引力もなくなり、第１アーマチュア４９が元の形状に復帰する。これにより、シフト用電磁クラッチ４３が接続状態から切断状態になり、伝達軸４１が第１ロータ４２から解放される。つまり、シフト用電磁クラッチ４３に対する給電／給電停止を切り換えることにより、シフト用電磁クラッチ４３の接続状態と切断状態とを切り換えることができる。
【００４３】
一方、クラッチ駆動回路によるセレクト用電磁クラッチ４５に対する給電により、第２電磁コイル５３に通電されると、その第２電磁コイル５３が励磁状態になり、第２電磁コイル５３を含む第２フィールド５１に電磁吸引力が発生する。そして、第２アーマチュア５２が第２フィールド５１に吸引されて第２フィールド５１に向けて変形し、第２アーマチュア５２が第２アーマチュアハブ５５と摩擦接触する。したがって、第２電磁コイル５３への通電により、第２電磁コイル５３が第２ロータ４４に接続され、伝達軸４１が第２ロータ４４に連結される。そして、第２電磁コイル５３に対する電圧供給が停止され、第２電磁コイル５３に電流が流れなくなることにより、第２アーマチュア５２に対する吸引力もなくなり、第２アーマチュア５２が元の形状に復帰する。これにより、セレクト用電磁クラッチ４５が接続状態から切断状態になり、伝達軸４１が第２ロータ４４から解放される。つまり、第２電磁コイル５３への給電／給電停止を切り換えることにより、セレクト用電磁クラッチ４５の接続状態と、切断状態とを切り換えることができる。
【００４４】
電動アクチュエータ２１の制御では、通常、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ４３，４５の一方のみが選択的に接続されるようになっている。すなわち、シフト用電磁クラッチ４３が接続状態にあるときには、セレクト用電磁クラッチ４５が切断状態にあり、セレクト用電磁クラッチ４５が接続状態にあるときには、シフト用電磁クラッチ４３が切断状態にある。
【００４５】
第２ロータ４４の外周には、小径の円環状の第１歯車５６が外嵌固定されている。第１歯車５６は第２ロータ４４と同軸に設けられている。第１歯車５６は転がり軸受５７によって支持されている。転がり軸受５７の外輪は、第１歯車５６に内嵌固定されている。転がり軸受５７の内輪は、伝達軸４１の主軸部４６の外周に外嵌固定されている。
シフト変換機構２４は、回転運動を直線運動に変換する減速機としてのボールねじ機構５８と、このボールねじ機構５８のナット５９の軸方向移動に伴って、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに回動するアーム６０とを備えている。
【００４６】
ボールねじ機構５８は、第１ロータ４２と同軸（すなわち伝達軸４１と同軸。）に延びるねじ軸６１と、ねじ軸６１にボール（図示しない。）を介して螺合するナット５９とを備えている。ねじ軸６１はシフトセレクト軸１５と、食い違い角が９０°の食い違い軸の関係をなしている。言い換えれば、ねじ軸６１の軸方向およびシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ４の双方に直交する方向から見て、ねじ軸６１およびシフトセレクト軸１５は互いに直交している。
【００４７】
ねじ軸６１は転がり軸受６４，６７によって軸方向への移動が規制されつつ支持されている。具体的には、ねじ軸６１の一端部（図３に示す左端部）は転がり軸受６４によって支持されており、また、ねじ軸６１の他端部（図３に示す右端部）は転がり軸受６７によって支持されている。これらの転がり軸受６４，６７により、ねじ軸６１がその中心軸線８０まわりに回転可能に支持されている。
【００４８】
転がり軸受６４の内輪は、ねじ軸６１の一端部に外嵌固定されている。また、転がり軸受６４の外輪は、ハウジング２２に固定された、切換ユニット２６のケーシングの底壁６５の内外面を貫通する貫通孔に内嵌されている。また、転がり軸受６４の外輪にはロックナット６６が係合されて、ねじ軸６１の軸方向の他方（図３に示す右方。）への移動が規制されている。ねじ軸６１の一端部における転がり軸受６４よりも電動モータ２３側（図図３に示す左側。）の部分は、第１ロータ４２の内周に挿通されて、この第１ロータ４２に同伴回転可能に連結されている。転がり軸受６７の外輪は、ハウジング２２に固定されている。
【００４９】
ナット５９の一側面（図３に示す手前側側面。図４に示す右側側面。）、および当該一側面とは反対側の他側面（図３に示す奥側側面。図４に示す左側側面。）には、それぞれシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ４に沿う方向（図３の紙面に直交する方向。）に延びる円柱状の突出軸７０（図３では一方のみ図示。図４を併せて参照。）が突出形成されている。一対の突出軸７０は同軸である。ナット５９はアーム６０の第１係合部７２によって、ねじ軸６１まわりの回転が規制されている。したがって、ねじ軸６１が回転されると、ねじ軸６１の回転に同伴して、ナット５９がねじ軸６１の軸方向に移動する。なお、図４では、ねじ軸６１の軸方向に関し、図３に示すナット５９の位置よりも、第１ロータ４２に対し離反する方向（図３に示す右方。）にナット５９が位置するときの断面状態を示している。
【００５０】
図３および図４に示すように、アーム６０は、ナット５９に係合するための第１係合部７２と、シフトセレクト軸１５にスプライン嵌合するための係合部としての第２係合部７３（図４参照。）と、第１係合部７２と第２係合部７３とを接続する直線状の接続ロッド７４とを備えている。接続ロッド７４は、たとえば、その全長にわたって断面矩形状をなしている。第２係合部７３は略円筒状をなし、シフトセレクト軸１５に外嵌されている。
【００５１】
第１係合部７２は互いに対向する一対の支持板部７６と、一対の支持板部７６の基端辺同士を連結する連結板部７７とを備え、側面視で略Ｕ字状をなしている。各支持板部７６には、各突出軸７０の外周と、当該突出軸７０の回転を許容しつつ係合するＵ字係合溝７８が形成されている。Ｕ字係合溝７８は前記の基端辺と反対側の先端辺から切り欠かれている。そのため、第１係合部７２は、ナット５９に、突出軸７０まわりに相対回転可能にかつ、ねじ軸６１の軸方向に同行移動可能に係合している。また、各Ｕ字係合溝７８と各突出軸７０との係合により、ナット５９はアーム６０の第１係合部７２によってねじ軸６１まわりの回転が規制される。したがって、ねじ軸６１の回転に伴って、ナット５９および第１係合部７２がねじ軸６１の軸方向に移動する。第２係合部７３は、たとえば円環板状をなしている。しかし、第２係合部７３が円筒状をなしていてもよい。
【００５２】
シフトセレクト軸１５の外周と第２係合部７３の内周とはスプライン嵌合している。具体的には、第２係合部７３の内周に設けられた雌スプライン７５に、シフトセレクト軸１５の外周に設けられた雄スプライン１２１が噛み合っている。このとき、雄スプライン１２１と雌スプライン７５との間には噛合いのための隙間が確保されている。
言い換えれば、シフトセレクト軸１５の外周には第２係合部７３が、当該シフトセレクト軸１５に対して相対回転不能にかつ相対軸方向移動が許容された状態で連結されている。したがって、ねじ軸６１が回転し、これに伴ってナット５９がねじ軸６１の軸方向に移動すると、アーム６０がシフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに回動し、このアーム６０の揺動に同伴してシフトセレクト軸１５が回転する。
【００５３】
図３に示すように、セレクト変換機構２５は、第１歯車５６と、伝達軸４１と平行に延び、回転可能に設けられたピニオン軸９５と、ピニオン軸９５の一端部（図３に示す左端部。）寄りの所定位置に同軸に固定された第２歯車８１と、ピニオン軸９５の他端部（図３に示す右端部。）寄りの所定位置に同軸に固定された小径のピニオンギヤ３６とを備え、全体として減速機を構成している。なお、第２歯車８１は、第１歯車５６およびピニオンギヤ３６の双方よりも大径に形成されている。
【００５４】
ピニオン軸９５の一端部（図３に示す左端部。）は、ハウジング２２に固定された転がり軸受９６によって支持されている。転がり軸受９６の内輪は、ピニオン軸９５の一端部（図３に示す左端部。）に外嵌固定されている。また、転がり軸受９６の外輪は、蓋２７の内面に形成された円筒状の凹部９７内に固定されている。また、ピニオン軸９５の他端部（図３に示す右端部。）は、転がり軸受８４によって支持されている。ピニオンギヤ３６とラック部１２２とがラック・アンド・ピニオン機構により噛み合っているので、伝達軸４１の回転に伴ってピニオン軸９５が回転すると、これに伴って、シフトセレクト軸１５が軸方向Ｍ４に移動する。
【００５５】
以上によりこの実施形態によれば、シフトセレクト軸１５のラック部１２２外周には、周方向の一部のみにラック歯形成領域１３０が配置されている。ラック部１２２外周の非形成部分１３１にはラック歯が形成されておらず、非形成部分１３１を第２すべり軸受１０２の内周面１３３で面接触して摺接することにより、シフトセレクト軸１５が当該第２すべり軸受１０２によって支持される。
【００５６】
シフト動作のために必要なシフトセレクト軸１５の回転角が３６０°（シフトセレクト軸１５一周分。）よりも著しく小さいから、ラック部１２２外周のピニオンギヤ３６との噛み合い部分は、周方向の一部分に限られている。そのため、ラック部１２２外周のピニオンギヤ３６と噛み合う部分だけをラック歯形成領域１３０とし、ラック部１２２外周の非形成部分１３１に第２すべり軸受１０２を摺接させるので、ラック歯形成領域１３０とピニオンギヤ３６との噛み合いに悪影響を及ぼすことなく、シフトセレクト軸１５を支持することができる。
【００５７】
したがって、第２すべり軸受１０２によって摺接される摺接部分が、シフトセレクト軸１５のラック歯形成領域１３０よりも先端側にないので、シフトセレクト軸１５の軸方向長さを低減することができる。
また、シフトセレクト軸１５の先端部を支持するためのすべり軸受をハウジング２２から除いているので、これにより、ハウジング２２のシフトセレクト軸１５軸方向大きさを低減することができる。
【００５８】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態によって実施することもできる。
たとえば、軸部１５Ａよりも大径の外郭円筒状のラック部１２２を設け、ラック部１２２外周の非形成領域１３１を第２すべり軸受１０２で摺接支持する構成を例に挙げて説明したが、非形成領域１３１がシフトセレクト軸１５の軸部１５Ａと同径の円筒面によって形成されていてもよい。
【００５９】
また、支持部材は、第２すべり軸受１０２のような、摺接面としての内周面１３３が非形成領域１３１に面接触して摺接するものに限られない。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
２…変速機、３…変速駆動装置、１５…シフトセレクト軸、１７…中心軸線、２１…電動アクチュエータ、２２…ハウジング、２３…電動モータ、２５…セレクト変換機構、３６…ピニオンギヤ、９５…ピニオン軸、１０２…第２すべり軸受（支持部材）、１３０…ラック歯形成領域、１３１…非形成部分（シフトセレクト軸の途中部外周におけるラック歯形成領域を除く部分）、１３３…内周面（摺接面）、１３５…ねじ挿通孔（固定手段）、１３７…ねじ孔（固定手段）、１３８…ボルト（固定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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